(57)【要約】【課題】相補露光技術を用いない場合の重ね合わせ誤差と同等の重ね合わせ誤差を実現することができる相補露光用のマスクおよびその製造方法、並びに露光方法を提供する。【解決手段】デバイスパターンが相補的に複数の分割パターンに分割され、当該分割パターンが振り分けられて形成された複数の相補マスクを一組とするマスクであって、下地層２１と電気的に接続される部位を第１の分割パターン１１として略全て形成した第１の相補マスク１と、上層２２と電気的に接続される部位を第２の分割パターン１２として略全て形成した第２の相補マスク２とを有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
デバイスパターンが相補的に複数の分割パターンに分割され、当該分割パターンが振り分けられて形成された複数の相補マスクを一組とするマスクであって、
下地層と電気的に接続される部位を第１の分割パターンとして略全て形成した第１の相補マスクと、
上層と電気的に接続される部位を第２の分割パターンとして略全て形成した第２の相補マスクと
を有するマスク。
【請求項２】
３つ以上の前記相補マスクを有し、
第１および第２の相補マスクを除く他の相補マスクに、前記デバイスパターンから、前記第１の分割パターンおよび前記第２の分割パターンを除いた部位を第３の分割パターンとして形成した
請求項１記載のマスク。
【請求項３】
前記他の相補マスクに、前記第１の分割パターンおよび前記第２の分割パターンの残りを、少なくとも前記下地層あるいは前記上層との接続部分の寸法を変更して形成した
請求項２記載のマスク。
【請求項４】
前記相補マスクは、前記分割パターンの開口部が形成されたステンシルマスクである
請求項１記載のマスク。
【請求項５】
前記第１の相補マスクおよび前記第２の相補マスクは、同一の基板の異なるブロックに形成された
請求項１記載のマスク。
【請求項６】
前記第１の相補マスクおよび前記第２の相補マスクは異なる基板に形成され、分離した前記第１の相補マスクおよび前記第２の相補マスクを一組とする
請求項１記載のマスク。
【請求項７】
デバイスパターンが相補的に複数の分割パターンに分割され、当該分割パターンが振り分けられて形成された複数の相補マスクを一組とするマスクであって、
第１の下地パターンと電気的に接続される部位を第１の分割パターンとして略全て形成した第１の相補マスクと、
前記第１の下地パターンとは異なる第２の下地パターンと電気的に接続される部位を第２の分割パターンとして略全て形成した第２の相補マスクと
を有するマスク。
【請求項８】
３つ以上の前記相補マスクを有し、
第１および第２の相補マスクを除く他の相補マスクに、前記デバイスパターンから、前記第１の分割パターンおよび前記第２の分割パターンを除いた部位を第３の分割パターンとして形成した
請求項７記載のマスク。
【請求項９】
前記他の相補マスクに、前記第１の分割パターンおよび前記第２の分割パターンの残りを、少なくとも前記下地層あるいは前記上層との接続部分の寸法を変更して形成した
請求項８記載のマスク。
【請求項１０】
前記相補マスクは、前記分割パターンの開口部が形成されたステンシルマスクである
請求項７記載のマスク。
【請求項１１】
前記第１の相補マスクおよび前記第２の相補マスクは、同一の基板の異なるブロックに形成された
請求項７記載のマスク。
【請求項１２】
前記第１の相補マスクおよび前記第２の相補マスクは異なる基板に形成され、分離した前記第１の相補マスクおよび前記第２の相補マスクを一組とする
請求項７記載のマスク。
【請求項１３】
デバイスパターンが相補的に複数の分割パターンに分割され、当該分割パターンが振り分けられて形成された複数の相補マスクを一組とするマスクの製造方法であって、
前記デバイスパターンを、下地層と電気的に接続される部位をもつ複数の第１の分割パターンと、上層と電気的に接続される部位をもつ複数の第２の分割パターンとに分割する工程と、
前記第１の分割パターンを略全てもつ第１の相補マスクを形成し、前記第２の分割パターンを略全てもつ第２の相補マスクを形成する工程と
を有するマスクの製造方法。
【請求項１４】
前記第１の相補マスクおよび前記第２の相補マスクを形成する工程は、
基板の一のブロックに前記第１の分割パターンを略全て形成して、前記第１の相補マスクを形成する工程と、
前記基板の他のブロックに前記第２の分割パターンを略全て形成して、前記第２の相補マスクを形成する工程と
を有する請求項１３記載のマスクの製造方法。
【請求項１５】
前記第１の相補マスクおよび前記第２の相補マスクを形成する工程は、
一の基板に前記第１の分割パターンを略全て形成して、前記第１の相補マスクを形成する工程と、
前記基板とは異なる他の基板に前記第２の分割パターンを略全て形成して、前記第２の相補マスクを形成する工程と
を有する請求項１３記載のマスクの製造方法。
【請求項１６】
デバイスパターンが相補的に複数の分割パターンに分割され、当該分割パターンが振り分けられて形成された複数の相補マスクを一組とするマスクの製造方法であって、
前記デバイスパターンを、第１の下地パターンと電気的に接続される部位をもつ複数の第１の分割パターンと、前記第１の下地パターンとは異なる第２の下地パターンと電気的に接続される部位をもつ複数の第２の分割パターンとに分割する工程と、
前記第１の分割パターンを略全てもつ第１の相補マスクを形成し、前記第２の分割パターンを略全てもつ第２の相補マスクを形成する工程と
を有するマスクの製造方法。
【請求項１７】
前記第１の相補マスクおよび前記第２の相補マスクを形成する工程は、
基板の一のブロックに前記第１の分割パターンを略全て形成して、前記第１の相補マスクを形成する工程と、
前記基板の他のブロックに前記第２の分割パターンを略全て形成して、前記第２の相補マスクを形成する工程と
を有する請求項１６記載のマスクの製造方法。
【請求項１８】
前記第１の相補マスクおよび前記第２の相補マスクを形成する工程は、
一の基板に前記第１の分割パターンを略全て形成して、前記第１の相補マスクを形成する工程と、
前記基板とは異なる他の基板に前記第２の分割パターンを略全て形成して、前記第２の相補マスクを形成する工程と
を有する請求項１６記載のマスクの製造方法。
【請求項１９】
デバイスパターンが相補的に複数の分割パターンに分割され、当該分割パターンが振り分けられて形成された複数の相補マスクを一組として用いた露光方法であって、
下地層と電気的に接続される部位を第１の分割パターンとして略全て形成した第１の相補マスクに露光光を照射して、前記第１の分割パターンの略全てを被露光体に露光する工程と、
上層と電気的に接続される部位を第２の分割パターンとして略全て形成した第２の相補マスクに露光光を照射して、前記第２の分割パターンの略全てを前記被露光体に露光する工程と
を有する露光方法。
【請求項２０】
デバイスパターンが相補的に複数の分割パターンに分割され、当該分割パターンが振り分けられて形成された複数の相補マスクが、異なるブロックに形成されたマスクを用いて被露光体に露光する露光方法であって、
下地層と電気的に接続される部位を第１の分割パターンとして略全て形成した第１の相補マスクと、上層と電気的に接続される部位を第２の分割パターンとして略全て形成した第２の相補マスクとが異なるブロックに形成されたマスクを用い、
前記下地層に対し前記第１の相補マスクを基準として前記マスクを位置合わせする位置合わせ工程と、
前記マスクの前記第１の相補マスクおよび前記第２の相補マスクに露光光を照射する露光工程と、
前記被露光体と前記マスクとの相対位置を移動させ、前記被露光体の他の領域の前記下地層に対し前記位置合わせ工程および前記露光工程を繰り返す工程と
を有する露光方法。
【請求項２１】
デバイスパターンが相補的に複数の分割パターンに分割され、当該分割パターンが振り分けられて形成された複数の相補マスクを一組とするマスクを用いた露光方法であって、
第１の下地パターンと電気的に接続される部位を第１の分割パターンとして略全て形成した第１の相補マスクに露光光を照射して、前記第１の分割パターンの略全てを被露光体に露光する工程と、
前記第１の下地パターンとは異なる第２の下地パターンと電気的に接続される部位を第２の分割パターンとして略全て形成した第２の相補マスクに露光光を照射して、前記第２の分割パターンの略全てを前記被露光体に露光する工程と
を有する露光方法。
【請求項２２】
デバイスパターンが相補的に複数の分割パターンに分割され、当該分割パターンが振り分けられて形成された複数の相補マスクが、異なるブロックに形成されたマスクを用いて被露光体に露光する露光方法であって、
第１の下地パターンと電気的に接続される部位を第１の分割パターンとして略全て形成した第１の相補マスクと、第２の下地パターンと電気的に接続される部位を第２の分割パターンとして略全て形成した第２の相補マスクとが異なるブロックに形成されたマスクを用い、
前記第１の下地パターンに対し前記第１の相補マスクを基準として前記マスクを位置合わせする位置合わせ工程と、
前記マスクの前記第１の相補マスクに露光光を照射し、前記マスクの前記第２の相補マスクに露光光を照射する露光工程と、
を有し、
前記被露光体と前記マスクとの相対位置を移動させ、被露光体の他の領域の前記下地層に対し前記位置合わせ工程および前記露光工程を繰り返す
露光方法。
【請求項２３】
前記露光工程において、前記第１の相補マスクを基準として前記マスクを位置合わせすることに起因する、前記第２の下地パターンに対する前記第２の分割パターンの合わせ誤差を補正するように、前記第２の相補マスクの露光の際に前記第２の分割パターンの露光位置を調整する
請求項２２記載の露光方法。
【請求項２４】
前記露光光として荷電粒子線を用い、
前記露光工程において、前記合わせ誤差を補正するように、前記第２の相補マスクへの荷電粒子線の入射角を調整して、前記第２の分割パターンの露光位置を調整する
請求項２３記載の露光方法。
【請求項２５】
デバイスパターンを相補的に複数の分割パターンに分割し、当該分割パターンを相補マスクに振り分けるパターン分割処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記デバイスパターンを、下地層と電気的に接続される部位をもつ複数の第１の分割パターンと、上層と電気的に接続される部位をもつ複数の第２の分割パターンとに分割するステップと、
前記第１の分割パターンの略全てを第１の相補マスクに形成すべきパターンとして振り分け、前記第２の分割パターンの略全てを第２の相補マスクに形成すべきパターンとして振り分けるステップと、をコンピュータに実行させる
プログラム。
【請求項２６】
デバイスパターンを相補的に複数の分割パターンに分割し、当該分割パターンを相補マスクに振り分けるパターン分割処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記デバイスパターンを、第１の下地パターンと電気的に接続される部位をもつ複数の第１の分割パターンと、前記第１の下地パターンと異なる第２の下地パターンと電気的に接続される部位をもつ複数の第２の分割パターンとに分割するステップと、
前記第１の分割パターンの略全てを第１の相補マスクに形成すべきパターンとして振り分け、前記第２の分割パターンの略全てを第２の相補マスクに形成すべきパターンとして振り分けるステップと、をコンピュータに実行させる
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、リソグラフィ技術に使用されるマスクおよびその製造方法、露光方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路の高集積化、チップサイズの縮小化に伴い、より微細化が重要になってきている。露光方式に関しても現在、ＫｒＦ、ＡｒＦなどの光リソグラフィが中心であるが、１００ｎｍ以下の線幅に対しては、光リソグラフィであればＦ2 リソグラフィ、またその他にも電子線露光技術、Ｘ線露光技術、ＥＵＶなど様々な露光方式が提案されている。
【０００３】
本来であれば光技術の延長であるＦ2 リソグラフィが本命になりそうではあるが、装置の硝材の問題、１５７ｎｍという短波長のため空気中での吸収により今までの光学系を構成することが難しいという問題等から、次世代の技術の１候補としての位置付けで開発が進められている。
【０００４】
電子線露光技術としては直描技術に加えて、低エネルギー電子ビームを用いたリソグラフィ技術の開発が始まっている（特許文献１〜４参照）。本方式は、２ｋＶ程度の加速電圧を用いて、等倍のステンシルマスクで近接露光するという方式で１００ｎｍ以降の世代の露光技術の有力な方式として開発されている。また、４倍に縮小される電子光学系を利用し１００ｋＶの加速電圧を用いて露光するＥＰＬ技術なども開発されている。
【０００５】
ＥＵＶは１３ｎｍの極紫外光を用いて露光する方法で日本ではＡＳＥＴが中心となり開発が進められている。
【０００６】
ＬＥＥＰＬ、ＥＰＬのような次世代電子線リソグラフィでは、フォトリソグラフィに用いられていた石英マスクに代わり、描画エリアであるメンブレン（薄膜）領域をＳｉやＳｉＣ、ダイアモンドなどで構成し、メンブレン領域に貫通孔からなるパターンを形成したステンシルマスクを用いる。電子線は、ステンシルマスクの貫通孔の部分を通り、ウエハ上に予め塗られたレジスト上に到達し、ポジ型レジストであれば電子線の描画された部分が現像液に溶解しパターンが形成される。
【０００７】
ステンシルマスクでは、メンブレン領域に溝を作製するためドーナツ状のパターンを作製することはできず、これを回避するため、デバイスパターンを複数の分割パターンに分割し、当該分割パターンが振り分けられた複数の相補マスクを用い、実際にウエハ上で重ね合わせ露光することにより、一つのデバイスパターンを転写する相補露光技術が必須となる。相補露光技術に用いるマスクとしては、相補マスクを同一基板の異なるブロックに形成したものを用いる場合と、分離した複数の相補マスクを一組として用いる場合がある。
【０００８】
ステンシルマスクを用いた露光以外にも、例えば光露光において相補露光技術を用いる場合がある。例えば、パターンサイズの微細化、要求される寸法精度の厳格化に伴い、一つの層のデバイスパターンを露光する場合でも、パターン密度の疎密が大きい場合には、２つ以上の相補マスクにデバイスパターンを分割した分割パターンを振り分けて形成し、相補露光によりデバイスパターンを露光することが行われる。
【特許文献１】特許第２９５１９４７号
【特許文献２】特開２００３−５９８１９号公報
【特許文献３】特開２００３−３１４７９号公報
【特許文献４】特開２００２−３６７８８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、相補露光技術では、通常行われている下地層との重ね合わせ誤差に加えて、同層同士の重ね合わせ誤差が発生する。例えば、相補露光技術を用いない通常の露光では、１回のマスクの位置合わせおよび露光によりデバイスパターンを露光することから、下地層との重ね合わせ誤差は、１回分のマスクの位置合わせ誤差のみである。
【００１０】
これに対し、例えばデバイスパターンを分割した分割パターンを４つの相補マスクに振り分けて形成し、４つの相補マスクを用いて４回相補露光によりデバイスパターンを露光する場合には、下地層との１回分の相補マスクの位置合わせ誤差に加えて、３回分の相補マスク同士の位置合わせ誤差が発生する。
【００１１】
この結果、下地層や上層とデバイスパターンとの重ね合わせ誤差が相補露光技術を用いない場合に比べて大きくなってしまうという問題がある。
【００１２】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、相補露光技術を用いてデバイスパターンを露光するマスクであって、相補露光技術を用いない場合の重ね合わせ誤差と同等の重ね合わせ誤差を実現することができるマスクおよびその製造方法を提供することにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、相補露光技術を用いる露光方法であって、相補露光技術を用いない場合の重ね合わせ誤差と同等の重ね合わせ誤差を実現することができる露光方法を提供することにある。
【００１４】
本発明の他の目的は、デバイスパターンを相補的に複数の分割パターンに分割し、分割後のデバイスパターンを各相補マスクに振り分ける相補分割処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、相補露光技術を用いない場合の重ね合わせ誤差と同等の重ね合わせ誤差を実現することができる相補分割処理を実行させるプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するため、本発明のマスクは、デバイスパターンが相補的に複数の分割パターンに分割され、当該分割パターンが振り分けられて形成された複数の相補マスクを一組とするマスクであって、下地層と電気的に接続される部位を第１の分割パターンとして略全て形成した第１の相補マスクと、上層と電気的に接続される部位を第２の分割パターンとして略全て形成した第２の相補マスクとを有する。
【００１６】
上記の本発明のマスクでは、第１の相補マスクに下地層と電気的に接続される部位を第１の分割パターンとして略全て形成していることから、最終的に形成されるデバイスパターンと下地層との重ね合わせ誤差は、第１の相補マスクと下地層との重ね合わせ誤差のみに起因し、第１の相補マスクと第２の相補マスクとの重ね合わせ誤差には影響されない。
【００１７】
上記の目的を達成するため、本発明のマスクは、デバイスパターンが相補的に複数の分割パターンに分割され、当該分割パターンが振り分けられて形成された複数の相補マスクを一組とするマスクであって、第１の下地パターンと電気的に接続される部位を第１の分割パターンとして略全て形成した第１の相補マスクと、前記第１の下地パターンとは異なる第２の下地パターンと電気的に接続される部位を第２の分割パターンとして略全て形成した第２の相補マスクとを有する。
【００１８】
上記の本発明のマスクでは、第１の相補マスクに第１の下地パターンと電気的に接続される部位を第１の分割パターンとして略全て形成していることから、最終的に形成されるデバイスパターンと第１の下地パターンとの重ね合わせ誤差は、第１の相補マスクと第１の下地パターンとの重ね合わせ誤差のみに起因し、第１の相補マスクと第２の相補マスクとの重ね合わせ誤差に影響されない。
【００１９】
上記の目的を達成するため、本発明のマスクの製造方法は、デバイスパターンが相補的に複数の分割パターンに分割され、当該分割パターンが振り分けられて形成された複数の相補マスクを一組とするマスクの製造方法であって、前記デバイスパターンを、下地層と電気的に接続される部位をもつ複数の第１の分割パターンと、上層と電気的に接続される部位をもつ複数の第２の分割パターンとに分割する工程と、前記第１の分割パターンを略全てもつ第１の相補マスクを形成し、前記第２の分割パターンを略全てもつ第２の相補マスクを形成する工程とを有する。
【００２０】
上記の本発明のマスクの製造方法では、下地層と電気的に接続される部位をもつ複数の第１の分割パターンの略全てを一つの第１の相補マスクに集めて形成し、上層と電気的に接続される部位をもつ複数の第２の分割パターンの略全てを一つの第２の相補マスクに集めて形成することにより、下地層あるいは上層との重ね合わせ精度が、相補マスク同士の重ね合わせ精度に影響されないマスクが製造される。
【００２１】
上記の目的を達成するため、本発明のマスクの製造方法は、デバイスパターンが相補的に複数の分割パターンに分割され、当該分割パターンが振り分けられて形成された複数の相補マスクを一組とするマスクの製造方法であって、前記デバイスパターンを、第１の下地パターンと電気的に接続される部位をもつ複数の第１の分割パターンと、前記第１の下地パターンとは異なる第２の下地パターンと電気的に接続される部位をもつ複数の第２の分割パターンとに分割する工程と、前記第１の分割パターンを略全てもつ第１の相補マスクを形成し、前記第２の分割パターンを略全てもつ第２の相補マスクを形成する工程とを有する。
【００２２】
上記の本発明のマスクの製造方法では、第１の下地パターンと電気的に接続される部位をもつ複数の第１の分割パターンの略全てを一つの第１の相補マスクに集めて形成し、第２の下地パターンと電気的に接続される部位をもつ複数の第２の分割パターンの略全てを一つの第２の相補マスクに集めて形成することにより、少なくとも第１の下地パターンあるいは第２の下地パターンとの重ね合わせ精度が、相補マスク同士の重ね合わせ精度に影響されないマスクが製造される。
【００２３】
上記の目的を達成するため、本発明の露光方法は、デバイスパターンが相補的に複数の分割パターンに分割され、当該分割パターンが振り分けられて形成された複数の相補マスクを一組として用いた露光方法であって、下地層と電気的に接続される部位を第１の分割パターンとして略全て形成した第１の相補マスクに露光光を照射して、前記第１の分割パターンの略全てを被露光体に露光する工程と、上層と電気的に接続される部位を第２の分割パターンとして略全て形成した第２の相補マスクに露光光を照射して、前記第２の分割パターンの略全てを前記被露光体に露光する工程とを有する。
【００２４】
上記の本発明の露光方法では、下地層と電気的に接続される部位をもつ第１の分割パターンは、１回の露光工程により露光されることから、最終的に得られるデバイスパターンと下層との重ね合わせ精度が、相補マスク同士の重ね合わせ精度に影響されない。
【００２５】
上記の目的を達成するため、本発明の露光方法は、デバイスパターンが相補的に複数の分割パターンに分割され、当該分割パターンが振り分けられて形成された複数の相補マスクが、異なるブロックに形成されたマスクを用いて被露光体に露光する露光方法であって、下地層と電気的に接続される部位を第１の分割パターンとして略全て形成した第１の相補マスクと、上層と電気的に接続される部位を第２の分割パターンとして略全て形成した第２の相補マスクとが異なるブロックに形成されたマスクを用い、前記下地層に対し前記第１の相補マスクを基準として前記マスクを位置合わせする位置合わせ工程と、前記マスクの前記第１の相補マスクおよび前記第２の相補マスクに露光光を照射する露光工程と、前記被露光体と前記マスクとの相対位置を移動させ、前記被露光体の他の領域の前記下地層に対し前記位置合わせ工程および前記露光工程を繰り返す工程とを有する。
【００２６】
上記の本発明の露光方法では、第１の相補マスクおよび第２の相補マスクを異なるブロックに備えたマスクを用いた露光において、１回の露光工程により、第１の相補マスクおよび第２の相補マスクの双方のパターンを露光する方法を採用している。この場合においても、下地層とデバイスパターンとの重ね合わせ精度は、第１の相補マスクの位置合わせ精度のみに影響され、相補マスク同士の重ね合わせ精度に影響されない。
【００２７】
上記の目的を達成するため、本発明の露光方法は、デバイスパターンが相補的に複数の分割パターンに分割され、当該分割パターンが振り分けられて形成された複数の相補マスクを一組とするマスクを用いた露光方法であって、第１の下地パターンと電気的に接続される部位を第１の分割パターンとして略全て形成した第１の相補マスクに露光光を照射して、前記第１の分割パターンの略全てを被露光体に露光する工程と、前記第１の下地パターンとは異なる第２の下地パターンと電気的に接続される部位を第２の分割パターンとして略全て形成した第２の相補マスクに露光光を照射して、前記第２の分割パターンの略全てを前記被露光体に露光する工程とを有する。
【００２８】
上記の本発明の露光方法では、第１の下地パターンと電気的に接続される部位をもつ第１の分割パターンは、１回の露光工程により露光されることから、第１の下地パターンとの重ね合わせ精度が、相補マスク同士の重ね合わせ精度に影響されない。
同様に、第２の下地パターンと電気的に接続される部位をもつ第２の分割パターンは、１回の露光工程により露光されることから、第２の下地パターンとの重ね合わせ精度が、相補マスク同士の重ね合わせ精度に影響されない。
【００２９】
上記の目的を達成するため、本発明の露光方法は、デバイスパターンが相補的に複数の分割パターンに分割され、当該分割パターンが振り分けられて形成された複数の相補マスクが、異なるブロックに形成されたマスクを用いて被露光体に露光する露光方法であって、第１の下地パターンと電気的に接続される部位を第１の分割パターンとして略全て形成した第１の相補マスクと、第２の下地パターンと電気的に接続される部位を第２の分割パターンとして略全て形成した第２の相補マスクとが異なるブロックに形成されたマスクを用い、前記第１の下地パターンに対し前記第１の相補マスクを基準として前記マスクを位置合わせする位置合わせ工程と、前記マスクの前記第１の相補マスクに露光光を照射し、前記マスクの前記第２の相補マスクに露光光を照射する露光工程と、を有し、前記被露光体と前記マスクとの相対位置を移動させ、被露光体の他の領域の前記下地層に対し前記位置合わせ工程および前記露光工程を繰り返すものである。
【００３０】
上記の本発明の露光方法では、第１の相補マスクおよび第２の相補マスクを異なるブロックに備えたマスクを用いた露光方法において、１回の露光工程により、第１の相補マスクおよび第２の相補マスクの双方の分割パターンを露光する方法を採用している。この場合においても、第１の下地パターンとデバイスパターンとの重ね合わせ精度は、第１の相補マスクの重ね合わせ精度のみに影響され、相補マスク同士の重ね合わせ精度に影響されない。
【００３１】
上記の目的を達成するため、本発明のプログラムは、デバイスパターンを相補的に複数の分割パターンに分割し、当該分割パターンを相補マスクに振り分けるパターン分割処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記デバイスパターンを、下地層と電気的に接続される部位をもつ複数の第１の分割パターンと、上層と電気的に接続される部位をもつ複数の第２の分割パターンとに分割するステップと、前記第１の分割パターンの略全てを第１の相補マスクに形成すべきパターンとして振り分け、前記第２の分割パターンの略全てを第２の相補マスクに形成すべきパターンとして振り分けるステップと、をコンピュータに実行させるものである。
【００３２】
上記の本発明のプログラムでは、デバイスパターンを、下地層と電気的に接続される部位をもつ複数の第１の分割パターンの略全てを一つの相補マスクに形成すべきパターンとして振り分け、上層と電気的に接続される部位をもつ複数の第２の分割パターンの略全てを他の１つの相補マスクに形成すべきパターンとして振り分ける処理を行うことにより、下層あるいは上層との重ね合わせ精度が、相補マスク同士の重ね合わせ精度に影響されないマスクの製造のためのパターン分割処理が行われる。
【００３３】
上記の目的を達成するため、本発明のプログラムは、デバイスパターンを相補的に複数の分割パターンに分割し、当該分割パターンを相補マスクに振り分けるパターン分割処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記デバイスパターンを、第１の下地パターンと電気的に接続される部位をもつ複数の第１の分割パターンと、前記第１の下地パターンと異なる第２の下地パターンと電気的に接続される部位をもつ複数の第２の分割パターンとに分割するステップと、前記第１の分割パターンの略全てを第１の相補マスクに形成すべきパターンとして振り分け、前記第２の分割パターンの略全てを第２の相補マスクに形成すべきパターンとして振り分けるステップと、をコンピュータに実行させるものである。
【００３４】
上記の本発明のプログラムでは、デバイスパターンを、第１の下地パターンと電気的に接続される部位をもつ複数の第１の分割パターンの略全てを一つの相補マスクに形成すべきパターンとして振り分け、第２の下地パターンと電気的に接続される部位をもつ複数の第２の分割パターンの略全てを他の１つの相補マスクに形成すべきパターンとして振り分ける処理を行うことにより、少なくとも第１の下地パターンあるいは第２の下地パターンのいずれかとの重ね合わせ精度が、相補マスク同士の重ね合わせ精度に影響されないマスクの製造のためのパターン分割処理が行われる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明のマスクおよびその製造方法、並びにプログラムによれば、相補露光技術を用いない場合の重ね合わせ誤差と同等の重ね合わせ誤差を実現することができるマスクを提供できる。また、本発明の露光方法によれば、相補露光技術を用いない場合の重ね合わせ誤差と同等の重ね合わせ誤差に抑えた相補露光を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下に、本発明のマスクおよびその製造方法、露光方法、並びにプログラムの実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００３７】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係るマスクの概略構成を示す図である。
図１に示すマスクは、同一基板の異なるブロックに、例えば、第１の相補マスク１と、第２の相補マスク２と、第３の相補マスク３と、第４の相補マスク４とが形成されており、４回相補露光に使用される。各相補マスク１，２，３，４の４隅には、それぞれアライメントマーク１ａ，２ａ，３ａ，４ａが形成されている。各相補マスク１〜４には、デバイスパターンが相補分割された複数の分割パターンが振り分けられて形成される。
【００３８】
なお、本実施形態では、同一基板の異なるブロックに相補マスク１〜４が形成されている例について説明するが、各相補マスク１〜４を異なる基板に形成し、相補マスク１〜４を一組として使用するマスクの形態をとることも可能である。
【００３９】
図２は、各相補マスクの要部を示す斜視図である。
図２に示すように、例えば相補マスク１〜４がステンシルマスクである場合には、膜厚が５００ｎｍ〜２μｍ程度の薄膜５に、分割パターンの形状の開口６が形成される。なお、相補マスク１〜４は、相補露光に使用されるものであれば、ステンシルマスク以外のものでもよい。
【００４０】
本実施形態では、例えば、同一層に形成された複数の配線パターンからなるデバイスパターンを露光する例について説明する。図３は、マスクを用いた露光工程を経て製造される半導体装置の一例を示す断面図である。
【００４１】
図３に示すように、１つの配線パターン１０ａに着目すると、配線パターン１０ａは、下地層２１と上層２２に接続されている。下地層２１は、層間絶縁膜２６に埋め込まれて形成され、基板２３に形成されたトランジスタのソース・ドレイン領域２５に接続されている。トランジスタは、ゲート電極２４とソース・ドレイン領域２５とにより構成されている。上層２２は、配線パターン１０ａを被覆する層間絶縁膜２７を貫通して配線パターン１０ａに接続されている。
【００４２】
図４は、同一の層に形成された複数の配線パターン１０ａからなるデバイスパターン１０の一例を示す図である。
図４に示すように、デバイスパターン１０を構成する各配線パターン１０ａは、下地層２１および上層２２との電気的な導通を可能にするため、その一方端部に下地層２１との接続部分Ａｒ１を有し、他方端部に上層２２との接続部分Ａｒ２を有する。本例では、下地層２１および上層２２はコンタクトホールパターンである。
【００４３】
図４に示すデバイスパターン１０を露光方法により形成する本実施形態では、図５（ａ）に示すように、デバイスパターン１０を構成する各配線パターン１０ａを、少なくとも下地層２１との接続部分Ａｒ１が略全て含まれるように分割し、これを第１の分割パターン１１として１つの相補マスク、例えば、第１の相補マスク１に形成する。
【００４４】
また、図５（ｂ）に示すように、デバイスパターン１０を構成する各配線パターン１０ａを、少なくとも上層２２との接続部分Ａｒ２が略全て含まれるように分割し、これを第２の分割パターン１２として１つの相補マスク、例えば、第２の相補マスク２に形成する。
【００４５】
図示はしないが、例えば第３の相補マスク３および第４の相補マスク４には、第１の分割パターン１１および第２の分割パターン１２以外の分割パターン、すなわち、下地層２１あるいは上層２２との接続部分を含まない第３、第４の分割パターンを配置する。
【００４６】
ただし、開口形成に伴う歪みを解消するため、各相補マスク１〜４のパターン密度は同じにすることが好ましい。従って、例えば下地層２１との接続部分Ａｒ１を含む第１の分割パターン１１を第１の相補マスク１に形成できない場合には、少なくとも接続部分Ａｒ１を例えば１．２倍〜２．０倍に拡大した第１の分割パターンを、第３の相補マスク３あるいは第４の相補マスク４に形成する。同様に、上層２２との接続部分Ａｒ２を含む第２の分割パターン１２を第２の相補マスク２に形成できない場合には、少なくとも接続部分Ａｒ２を例えば１．２倍〜２．０倍に拡大した第２の分割パターン１２を、第３の相補マスク３あるいは第４の相補マスク４に形成する。
【００４７】
上記のようなパターン配置は、デバイスパターン１０を分割する相補分割処理をコンピュータに実行させる本実施形態に係るプログラムにより実現される。
【００４８】
図６は、本実施形態に係るプログラムが読み込まれることにより、相補分割処理を行うデータ処理装置（コンピュータ）の一実施形態のハードウェア的なブロック図である。
【００４９】
データ処理装置は、例えば、図６に示すように、入力部３１、出力部３２、インターフェイス（Ｉ／Ｆ：Interface ）３３、ＲＡＭ３４、記憶部３５、およびＣＰＵ（ＣＰＵ：Central Processing Unit)３６を有する。例えば、入力部３１、出力部３２、Ｉ／Ｆ３３、ＲＡＭ３４、記憶部３５、およびＣＰＵ３６は、バスＢＳにより接続されている。
【００５０】
入力部３１は、所望の入力データをＣＰＵ３６に出力する。例えば入力部３１は、キーボードやマウスや、ＣＤＲＯＭ（Ｒ，ＲＷ）ドライブ、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ（ＦＤ）等のデータ入力装置である。
【００５１】
出力部３２は、ＣＰＵ３６から出力された所定の出力データに応じた出力を行う。例えば出力部３２は、ディスプレイ等であり、ＣＰＵ３６から出力された出力データに応じた表示を行う。
インターフェイス（Ｉ／Ｆ）３３は、ＣＰＵ３６の制御に応じて、他の情報処理装置と所望のデータを送受信する。
【００５２】
ＲＡＭ３４は、例えばＣＰＵ３６が所定の処理を行う際のワークスペースとして用いられる。記憶部３５は、ＣＰＵ３６により所望のデータの書き込み、および読み出しが行われる。
【００５３】
記憶部３５は、例えば、本実施形態に係るプログラム３５ａが格納されている。プログラム３５ａは、例えば本実施形態に係る相補分割処理に関する処理手順を含み、ＣＰＵ３６によりＲＡＭ３４をワークスペースとして実行される。
【００５４】
図７は、上記のプログラムにより実行される相補分割処理のフローチャートである。
【００５５】
図４に示すようなパターンデータ中のデバイスパターン１０から一つの配線パターン１０ａを抜き出し、下地層との接続部分Ａｒ１を含む第１の分割パターン１１と、上層との接続部分Ａｒ２を含む第２の分割パターン１２と、必要に応じて第１の分割パターン１１と第２の分割パターン１２とを繋ぐ残りの第３の分割パターンとに分割する（ステップＳＴ１）。なお、分割は各相補マスクのパターン密度が略同じになるようになされる。このため、第３の分割パターンをさらに複数に分割することがある。
【００５６】
第１の分割パターン１１については振り分け先を第１の相補マスク１とし、第２の分割パターン１２については振り分け先を第２の相補マスク２とし、残りの第３の分割パターンについては、第３の相補マスク３あるいは第４の相補マスク４とする（ステップＳＴ２）。
【００５７】
ステップＳＴ２において、相補マスク間でのパターン密度の相違が大きくなってしまい、例えば下地層２１との接続部分Ａｒ１を含む第１の分割パターン１１の振り分け先を第１の相補マスク１にできない場合には、少なくとも接続部分Ａｒ１を拡大する処理を行い、振り分け先を第３の相補マスク３あるいは第４の相補マスク４とする。同様に、上層２２との接続部分Ａｒ２を含む第２の分割パターン１２の振り分け先を第２の相補マスク２にできない場合には、少なくとも接続部分Ａｒ２を拡大する処理を行い、振り分け先を第３の相補マスク３あるいは第４の相補マスク４とする。
【００５８】
上記の分割処理（ステップＳＴ１）と振り分け先の決定処理（ステップＳＴ２）を、パターンデータ中のデバイスパターン１０に含まれる全ての配線パターン１０ａに対して行う（ステップＳＴ３）。
【００５９】
全てのデバイスパターン１０の相補分割処理が終了した後、相補分割後のデータを用いて、電子線直接描画装置により、未だ開口６が形成されていない薄膜を備えたマスクブランクスに、レジストを塗布し、当該レジストに分割パターンを描画する。その後、レジストを現像して、レジストパターンをエッチングマスクとして薄膜５をエッチングすることにより、分割パターンの開口６が形成される。
以上のようにして、本実施形態に係るマスクが作製される。
【００６０】
次に、上記のマスクを用いた露光方法について説明する。図８は、露光方法を説明するためのフローチャートである。図９および図１０は、一例として、一回の露光工程により、全ての相補マスク１〜４に対して露光する方法を説明するための図である。
【００６１】
まず、図９（ａ）に示すように、マスクＭのアライメントマークとウエハＷの下地層のアライメントマークを用いて、例えば４つの相補マスク１〜４を備えたマスクＭを、ウエハＷの左下の４つのチップに対応して位置合わせする。このとき、ウエハＷに形成された下地層のアライメントマークと、第１の相補マスク１のアライメントマーク１ａとを用いてアライメントを行うようにするとより正確にアライメントを行うことができる（ステップＳＴ１１）。
【００６２】
次に、相補マスク１〜４の全てに対し、例えば荷電粒子線等からなる露光光を照射して、全ての相補マスク１〜４の分割パターンを、対応する各４つのチップＣｈのレジストに露光する（ステップＳＴ１２）。
【００６３】
次に、図９（ｂ）に示すように、チップ一個分だけチップＣｈとマスクＭとの相対位置を移動させる（ステップＳＴ１３）。上記のステップＳＴ１１〜ステップＳＴ１３を繰り返すことにより、図９（ｂ）に示すように、チップ１個分だけ上の４つのチップＣｈに対しマスクＭのパターンを露光し、さらに、図９（ｃ）に示すように、さらにチップ１個分だけ上の４つのチップに対しマスクＭのパターンを露光する。
【００６４】
一列分のチップの露光が終了すると、マスクＭを右上に移動させ、図１０（ｄ）に示すように、４つのチップＣｈに対しマスクＭのパターンを露光する。その後の工程については、図１０（ｅ）の矢印で示すようにマスクを移動させて、ウエハＷにマスクＭのパターンを露光することにより、ウエハＷの全てのチップにマスクＭの全ての相補マスク１〜４の分割パターンが転写され、最終的にウエハＷの全てのチップにデバイスパターンが転写される。
【００６５】
露光が終了した後（ステップＳＴ１４）、レジストを現像し、レジストをエッチングマスクとしてターゲットとなる層をエッチング加工することにより、複数の配線パターン１０ａからなるデバイスパターン１０が形成される（ステップＳＴ１５）。
【００６６】
なお、上層２２の形成のための露光工程においては、第２の相補マスク２のアライメントマーク２ａが露光されてウエハＷに形成されたウエハアライメントマークと、上層用マスクのアライメントマークを用いてアライメントし（ステップＳＴ１６）、上層用マスクのパターンを露光し（ステップＳＴ１７）、上層を加工する（ステップＳＴ１８）。
【００６７】
以上説明したように、本実施形態に係るマスクは、下地層２１と電気的に接続される接続部分Ａｒ１を含む第１の分割パターン１１の略全てが形成された第１の相補マスク１と、上層２２と電気的に接続される接続部分Ａｒ２を含む第２の分割パターン１２の略全てが形成された第２の相補マスクとを有している。
【００６８】
そして、上記のマスクを用いた露光方法によれば、下地層２１との位置合わせにおいて、第１の分割パターン１１が略全て形成された第１の相補マスク１のアライメントマーク１ａを使用することにより、最終的に得られるデバイスパターン１０と下地層２１との重ね合わせ誤差は、第１の相補マスクとの重ね合わせ誤差のみに起因し、第１の相補マスク１と他の相補マスク２〜４との重ね合わせ誤差に影響されない。これは、デバイスパターン１０と下地層２１との実質的な重ね合わせ誤差、すなわち電気的な接続誤差はデバイスパターンのうち下地層２１との接続部分の誤差のみに寄与するからである。従って、相補露光技術を用いない場合の重ね合わせ誤差と実質的に同等の重ね合わせ誤差を実現することができる。
【００６９】
また、上層２２の露光時には、第２の分割パターン１２が略全て形成された第２の相補マスク２のアライメントマーク２ａが露光されてウエハＷに形成されたウエハアライメントマークと、上層用マスクのアライメントマークを用いてアライメントする。これにより、最終的に得られるデバイスパターン１０と上層２２との重ね合わせ誤差は、このときの上層用マスクの重ね合わせ誤差のみに起因し、相補露光技術を用いない場合の重ね合わせ誤差と実質的に同等の重ね合わせ誤差を実現することができる。
【００７０】
さらに、例えば下地層との接続部分Ａｒ１あるいは上層との接続部分Ａｒ２を含む第１の分割パターン１１あるいは第２の分割パターン１２を第１の相補マスク１あるいは第２の相補マスク２に形成できない場合には、少なくとも接続部分Ａｒ１，Ａｒ２を拡大した処理を行って、第３の相補マスク３あるいは第４の相補マスク４に形成する。これにより、相補マスク同士の重ね合わせ誤差が加わったとしても、デバイスパターン１０と下地層２１あるいは上層２２との接続不良を防止することができる。
【００７１】
なお、本実施形態では、露光のスループットを上げるため、マスクＭの異なるブロックに形成された相補マスク１〜４の全てを一度に露光する例について説明したが、まず、各相補マスク１〜４を別々に露光してもよい。この場合にも、上記した効果を奏することができる。
【００７２】
また、本実施形態では、露光のスループットを挙げるため、相補マスク１〜４を一つの基板に一体的に備えたマスクＭの例について説明したが、相補マスク１〜４を異なる基板に形成して、一組として相補露光に使用するマスクとすることもできる。この場合にも、上記した効果を奏することができる。
【００７３】
本実施形態に係るマスクの製造方法では、デバイスパターン１０を分割する工程において、下地層２１に電気的に接続される複数の第１の分割パターン１１と、上層２２と電気的に接続される複数の第２の分割パターン１２とに分割し、第１の分割パターン１１の略全てを第１の相補マスク１に形成し、第２の分割パターン１２の略全てを第２の相補マスク２に形成することにより、露光後に最終的に得られるデバイスパターン１０と下地層２１あるいは上層２２との実質的な重ね合わせ精度が、相補マスク同士の重ね合わせ精度に影響されないマスクを製造することができる。
【００７４】
本実施形態に係るプログラムでは、デバイスパターン１０の分割処理において、下地層２１に電気的に接続される複数の第１の分割パターン１１と、上層２２と電気的に接続される複数の第２の分割パターン１２とに分割し、第１の分割パターン１１の略全てを第１の相補マスク１に形成すべきパターンとして振り分け、第２の分割パターン１２の略全てを第２の相補マスク２に形成すべきパターンとして振り分けることにより、下地層２１あるいは上層２２との実質的な重ね合わせ精度が、相補マスク同士の重ね合わせ精度に影響されないマスクの製造のためのパターン分割処理を行うことができる。
【００７５】
（第２実施形態）
本実施形態では、例えば、同一の層における複数のコンタクトホールパターンからなるデバイスパターンを露光する例について説明する。図１１は、マスクを用いた露光工程を経て製造される半導体装置の一例を示す断面図である。
【００７６】
図１１に示すように、コンタクトホールパターンに着目すると、コンタクトホールパターンは、第１の下地パターン４４に接続されるコンタクトホールパターン４０ａと、第２の下地パターン４５に接続されるコンタクトホールパターン４０ｂとを有する。第１の下地パターン４４は、例えば、基板４３に形成されたトランジスタのゲート電極であり、第２の下地パターン４５は、例えば、基板４３に形成されたトランジスタのソース・ドレイン領域である。コンタクトホールパターン４０ａ，４０ｂは、層間絶縁膜４６に埋め込まれて形成される。コンタクトホールパターン４０ａ，４０ｂは配線パターンからなる上層４７に接続されている。
【００７７】
図１２（ａ）は、同一の層における複数のコンタクトホールパターン４０ａ，４０ｂからなるデバイスパターンの一例を示す図である。
図１２（ａ）に示すように、デバイスパターン４０には、第１の下地パターン４４と電気的に接続される複数のコンタクトホールパターン４０ａと、第２の下地パターン４５と電気的に接続される複数のコンタクトホールパターン４０ｂとを有する。
【００７８】
図１２（ｂ）に示すように、本実施形態に係るマスクでは、デバイスパターン４０のうち、第１の下地パターン４４と接続されるコンタクトホールパターン４０ａに対応する第１の分割パターン４１が全て１つの相補マスクに、例えば、第１の相補マスク１に形成される。
【００７９】
また、図１２（ｂ）に示すように、デバイスパターン１０のうち、第２の下地パターン４５と接続される第２のコンタクトホールパターン４０ｂに対応する第２の分割パターン４２が全て１つの相補マスクに、例えば、第２の相補マスク２に形成される。
【００８０】
図示はしないが、例えば第３の相補マスク３および第４の相補マスク４には、さらに他の下地パターンと接続されるコンタクトホールパターンからなる第３の分割パターンが配置される。
【００８１】
ただし、開口形成に伴う歪みを解消するため、各相補マスク１〜４のパターン密度は同じにすることが好ましい。従って、例えば第１の下地パターン４４と電気的に接続される第１の分割パターン４１を第１の相補マスク１に形成できない場合には、コンタクトホール径を小さくする処理を行い、第３の相補マスク３あるいは第４の相補マスク４に形成する。同様に、第２の下地パターン４５と電気的に接続される第２の分割パターン４２を第２の相補マスク２に形成できない場合には、コンタクトホール径を小さくする処理を行い、第３の相補マスク３あるいは第４の相補マスク４に形成する。コンタクトホールパターンの場合には、第１実施形態とは反対に小さくしておくのは、合わせずれにより第１の分割パターン４１が第１の下地パターン４４と第２の下地パターン４５の双方に接続してしまう等の接続不良を防止するためである。
【００８２】
上記のようなパターン配置は、デバイスパターン４０を分割する相補分割処理をコンピュータに実行させる本実施形態に係るプログラムにより実現される。本実施形態に係るプログラムが読み込まれることにより、相補分割処理を行うデータ処理装置（コンピュータ）の一実施形態のハードウェア的なブロックについては、第１実施形態と同様である（図６参照）。
【００８３】
本実施形態に係るプログラムにより実行される相補分割処理について、図７を参照して説明する。
【００８４】
図１２に示すようなパターンデータ中のデバイスパターン４０から、第１の下地パターン４４に接続されるコンタクトホールパターン４０ａ群を第１の分割パターン４１として抜き出し、第２の下地パターン４５に接続されるコンタクトホールパターン４０ｂ群を第２の分割パターン４２として抜き出し、必要に応じて他の下地パターンに接続される残りのコンタクトホールパターンを第３の分割パターン、第４の分割パターンとして分割する（ステップＳＴ１）。
【００８５】
第１の分割パターン４１については振り分け先を第１の相補マスク１とし、第２の分割パターン４２については振り分け先を第２の相補マスク２とし、残りの第３の分割パターンについては、振り分け先を第３の相補マスク３あるいは第４の相補マスク４とする（ステップＳＴ２）。
【００８６】
ステップＳＴ２において、相補マスク間でのパターン密度の相違が大きくなってしまい、例えば第１の分割パターン４１を第１の相補マスク１に振り分けることができない場合には、径を縮小する処理を行い、振り分け先を第３の相補マスク３あるいは第４の相補マスク４とする。同様に、第２の分割パターン４２を第２の相補マスク２に振り分けることができない場合には、径を縮小する処理を行い、振り分け先を第３の相補マスク３あるいは第４の相補マスク４とする。
【００８７】
上記の分割処理（ステップＳＴ１）と振り分け先の決定処理（ステップＳＴ２）を、パターンデータ中のデバイスパターン４０に含まれる全てのコンタクトホールパターン４０ａ，４０ｂに対して行う（ステップＳＴ３）。
【００８８】
デバイスパターン４０の相補分割処理が終了した後、相補分割後のデータを用いて、電子線直接描画装置により、未だ開口６が形成されていない薄膜を備えたマスクブランクスに、レジストを塗布し、当該レジストに分割パターンを描画する。その後、レジストを現像して、レジストパターンをエッチングマスクとして薄膜５をエッチングすることにより、分割パターンの開口６が形成される。
以上のようにして、本実施形態に係るマスクが作製される。
【００８９】
上記のマスクを用いた露光方法について、一例として、第１実施形態で説明したように、露光のスループットを上げるため、マスクＭの異なるブロックに形成された相補マスク１〜４の全てを一度に露光する場合の例について説明する。
【００９０】
例えば第１の下地パターン４４の形成時にウエハＷに形成されたウエハアライメントマークと、第１の相補マスク１のアライメントマーク１ａを使用してマスクＭの全体をアライメントして露光すると、第２の下地パターン４５に対して第２の分割パターン４２の合わせずれが発生する。
【００９１】
従って、第１の相補マスク１を基準としてマスクＭを位置合わせすることに起因する、第２の下地パターン４５に対する第２の分割パターン４２の合わせ誤差を補正するように、第２の相補マスクの露光の際に第２の分割パターンの露光位置を調整する。
【００９２】
例えば、荷電粒子線を用いた露光方法の場合には、以下に示すようにして第２の分割パターン４２の露光位置を調整する。
図１３は、ＬＥＥＰＬに用いられる電子線露光装置の概略構成を示す図である。
【００９３】
図１３に示す電子線露光装置１００は、電子線ＥＢを出射する電子銃１０１と、電子線ＥＢを平行化するコンデンサレンズ１０２と、電子線ＥＢを制限するアパーチャ１０３と、電子線ＥＢが平行なままでラスターまたはベクトル走査モードのいずれかでかつマスクＭに垂直に入射するように偏向させる目的をもつ一対の主偏向器１０４，１０５と、電子線ＥＢの照射位置の微調整を行うために電子線を偏向させる副偏向器１０６，１０７と、装置全体の動作を制御する制御部１０８とを有する。
【００９４】
図１３に示すように、マスクＭの貫通孔により形成された分割パターンを通過した電子線ＥＢにより、ウエハＷ上の不図示のレジストが露光される。図１３に示す電子線露光装置では、等倍露光を採用しており、マスクＭとウエハＷは近接して配置される。
【００９５】
図１４（ａ）は、主偏向器による電子線ＥＢの走査の様子を示す図であり、図１４（ｂ）は副偏向器による電子線ＥＢの入射角の調整の様子を示す図である。
【００９６】
図１４（ａ）に示すように、主偏向器１０４，１０５により電子線ＥＢが偏向されて、マスクＭ上で電子線ＥＢが走査され、マスクＭの分割パターンがウエハＷの電子線露光層に露光される。図１４（ｂ）に示すように、副偏向器１０６，１０７を用いてマスクに対して垂直な電子線ＥＢを僅かに傾けた電子線ＥＢ’とし、当該電子線ＥＢ’をマスクＭに入射させることにより、正確な位置からずれた第２の分割パターンが、ウエハＷ上の正しい位置に照射される。
【００９７】
従って、第１の下地パターン４４の形成時にウエハＷに形成されたウエハアライメントマークと、第１の相補マスク１のアライメントマーク１ａを使用してマスクＭの全体をアライメントして露光した場合における、第２の下地パターン４５に対する第２の分割パターン４２の合わせずれを予め求めておく。そして、第２の相補マスク２に電子線ＥＢを照射するときには、このずれ分を解消するように、電子線ＥＢを傾けて照射する。
【００９８】
以上により、第１の下地パターン４４の形成時にウエハＷに形成されたウエハアライメントマークと、第１の相補マスク１のアライメントマーク１ａを使用してマスクＭの全体をアライメントして露光した場合における、第２の下地パターン４５に対する第２の分割パターン４２の合わせずれを低減することができる。
【００９９】
以上説明したように、本実施形態に係るマスクは、第１の下地パターン４４と電気的に接続される部位をもつ第１の分割パターン４１が形成された第１の相補マスク１と、第２の下地パターン４５と電気的に接続される部位をもつ第２の分割パターン４２が形成された第２の相補マスクとを有している。
【０１００】
そして、上記のマスクを用いた露光方法によれば、第１の下地パターン４４との位置合わせにおいて、第１の分割パターン４１が形成された第１の相補マスク１のアライメントマーク１ａを使用することにより、第１の下地パターン４４と第１の分割パターン４１との重ね合わせ誤差は、第１の相補マスクとの重ね合わせ誤差のみに起因し、第１の相補マスク１と他の相補マスク２〜４との重ね合わせ誤差に影響されない。従って、相補露光技術を用いない場合の重ね合わせ誤差と実質的に同等の重ね合わせ誤差を実現することができる。
【０１０１】
このときに、第２の相補マスク２の第２の分割パターン４２を露光することに起因する、第２の下地パターン４５に対する第２の分割パターン４２の重ね合わせ誤差は、第２の相補マスク２の露光の際に第２の分割パターン４２の露光位置を調整することにより低減することができる。
【０１０２】
さらに、例えば第１の下地パターン４４に接続される第１の分割パターン４１を第１の相補マスク１に形成できない場合には、第１の分割パターン４１の径を縮小して、第３の相補マスク３あるいは第４の相補マスク４に形成する。同様に、第２の下地パターン４５に接続される第２の分割パターン４２を第２の相補マスク２に形成できない場合には、第２の分割パターン４２の径を縮小して、第３の相補マスク３あるいは第４の相補マスク４に形成する。これにより、相補マスク同士の重ね合わせ誤差が加わったとしても、最終的に得られるデバイスパターン４０と第１の下地パターン４４あるいは第２の下地パターン４５との接続不良を防止することができる。
【０１０３】
なお、本実施形態では、露光のスループットを上げるため、マスクＭの異なるブロックに形成された相補マスク１〜４の全てを一度に露光する例について説明したが、まず、各相補マスク１〜４を別々に露光してもよい。この場合にも、上記した効果を奏することができる。
【０１０４】
また、本実施形態では、露光のスループットを挙げるため、相補マスク１〜４を一つの基板に一体的に備えたマスクＭの例について説明したが、相補マスク１〜４を異なる基板に形成して、一組として相補露光に使用するマスクとすることもできる。この場合にも、上記した効果を奏することができる。
【０１０５】
本実施形態に係るマスクの製造方法では、デバイスパターン４０を分割する工程において、第１の下地パターン４４あるいは第２の下地パターン４５と接続するコンタクトホールパターンを分割し、それぞれ異なる相補マスク１，２に形成することにより、第１の下地パターン４４あるいは第２の下地パターン４５との実質的な重ね合わせ精度が、相補マスク同士の重ね合わせ精度に影響されないマスクを製造することができる。
【０１０６】
本実施形態に係るプログラムでは、第１の下地パターン４４あるいは第２の下地パターン４５と接続するデバイスパターン４０を互いに分割し、それぞれ異なる相補マスク１，２に振り分ける処理を行うことにより、第１の下地パターン４４あるいは第２の下地パターン４５との実質的な重ね合わせ精度が、相補マスク同士の重ね合わせ精度に影響されないマスクの製造のためのパターン分割処理を行うことができる。
【０１０７】
本発明は、上記の実施形態の説明に限定されない。
第２実施形態では、デバイスパターンがコンタクトホールパターンの例について説明したが、配線パターンの場合でも同様に適用可能である。また、コンタクトホールパターンが接続される第１の下地パターンや第２の下地パターンに限定はなく、他の素子層であってもよい。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本実施形態に係るマスクの概略構成を示す図である。
【図２】各相補マスクの要部を示す斜視図である。
【図３】本実施形態に係るマスクを用いた露光工程を経て製造される半導体装置の一例を示す断面図である。
【図４】デバイスパターンのパターンデータの一例を示す図である。
【図５】（ａ）は第１の相補マスクに形成される分割パターンの例を示し、（ｂ）は第２の相補マスクに形成される分割パターンの例を示す図である。
【図６】本実施形態に係るプログラムが読み込まれることにより、相補分割処理を行うデータ処理装置の一実施形態のハードウェア的なブロック図である。
【図７】本実施形態に係るプログラムにより実行される相補分割処理のフローチャートである。
【図８】本実施形態に係る露光方法を説明するためのフローチャートである。
【図９】一回の露光工程により、全ての相補マスクに対して露光する方法を説明するための図である。
【図１０】一回の露光工程により、全ての相補マスクに対して露光する方法を説明するための図である。
【図１１】マスクを用いた露光工程を経て製造される半導体装置の一例を示す断面図である。
【図１２】（ａ）はパターンデータにおけるデバイスパターンを示し、（ｂ）は第１の相補マスクに形成される第１の分割パターンを示し、（ｃ）は第２の相補マスクに形成される第２の分割パターンを示す図である。
【図１３】本実施形態に係る露光方法に用いられる電子線露光装置の概略構成を示す図である。
【図１４】（ａ）は主偏向器による電子線ＥＢの走査の様子を示す図であり、（ｂ）は副偏向器による電子線ＥＢの入射角の調整の様子を示す図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１…第１の相補マスク、２…第２の相補マスク、３…第３の相補マスク、４…第４の相補マスク、５…薄膜、６…開口、１０…デバイスパターン、１１…第１の分割パターン、１２…第２の分割パターン、２１…下地層、２２…上層、２３…基板、２４…ゲート電極、２５…ソース・ドレイン領域、２６…層間絶縁膜、２７…層間絶縁膜、３１…入力部、３２…出力部、３３…Ｉ／Ｆ、３４…ＲＡＭ、３５…記憶部、３５ａ…プログラム、３６…ＣＰＵ、４０…デバイスパターン、４０ａ…コンクトホールパターン、４０ｂ…コンタクトホールパターン、４１…第１の分割パターン、４２…第２の分割パターン、４３…基板、４４…第１の下地パターン、４５…第２の下地パターン、４６…層間絶縁膜、４７…上層、４８…層間絶縁膜、４９…コンタクトホールパターン、１００…露光装置、１０１…電子銃、１０２…コンデンサレンズ、１０３…アパーチャ、１０４，１０５…主偏向機、１０６，１０７…副偏向機、１０８…制御部、Ｍ…マスク、Ｗ…ウエハ、Ｃｈ…チップ、Ａｒ１…下地層との接続部分、Ａｒ２…上層との接続部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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